曾經,單細胞生命獨霸地球。
在大約 30 億年的時間長河裡,一代代單細胞生物只在彼此之間進食、生長和繁殖,在地球上的每個生態位上形成複雜而動態的生態系統。直到大約 6 億年前,一些單細胞生物才跨越了多細胞生物的界限。
在今天,單細胞生物是原始和簡單的代名詞。然而,一項最新研究表明,這些單細胞生物的能力可能遠遠超出它們的遠親人類的想象。
哈佛醫學院的系統生物學家透過重複一個多世紀前進行的一項實驗,現在拿出了令人信服的證據,證明至少一種名為 Stentor roeselii 的單細胞生物,具有複雜多樣的行為策略。
研究人員表示,反覆暴露在相同的刺激下,機體實際上可以就如何應對 “改變主意”,這表明它們有能力做出相對複雜的決策過程。研究結果線上發表在 12 月 5 日的《當代生物學》(Current Biology) 上
“我們的發現表明,單個細胞比我們通常認為的要複雜得多,”本次研究作者、哈佛大學布拉瓦特尼克研究所 (Blavatnik Institute at HMS) 系統生物學副教授 Jeremy Gunawardena 說,而這種複雜性在進化上是有道理的。
“像 S. roeselii 這樣的生物在多細胞生物出現之前,就是食物鏈頂端的食肉動物,它們在許多不同的水生環境中分佈極為廣泛。它們必須聰明地弄清楚應該避免什麼,在哪裡吃,以及生物體為了生存必須做的所有其他事情。我認為很明顯,他們可以用複雜的方法來做到這一點。”Gunawardena 說。
時隔一個世紀的實驗
100 多年前,一位名叫 Herbert Spencer Jennings 的美國著名動物學家描述了一種名叫 Stentor roeseli 的單細胞淡水原生生物複雜多樣的迴避行為。但是後來相關的實驗未能重現他所看到的景象,他的說法便遭到質疑並被擱置一邊。
10 年前,在英國生物學家 Dennis Bray 的一次演講中,Herbert Spencer Jennings 在 1906 年發表的著作《低等生物的行為》中有一個特別的實驗引起了 Gunawardena 的注意。
Jennings 當時正在研究廣泛分佈的淡水原生生物 S. roeselii。這些單細胞生物以其相對較大的體積和獨特的喇叭狀身體而著稱。在這種生物的表面和喇叭 “鍾” 上佈滿了被稱為纖毛的毛髮狀突起,能夠用來遊動,並在周圍的液體中產生漩渦,把食物掃進它們的“嘴裡”。在它們身體的另一端,它們藏匿著一個抓握器,這個抓握器把它們與周圍固定在一起,使它們在進食時保持靜止。
曾經,單細胞生命獨霸地球。
在大約 30 億年的時間長河裡,一代代單細胞生物只在彼此之間進食、生長和繁殖,在地球上的每個生態位上形成複雜而動態的生態系統。直到大約 6 億年前,一些單細胞生物才跨越了多細胞生物的界限。
在今天,單細胞生物是原始和簡單的代名詞。然而,一項最新研究表明,這些單細胞生物的能力可能遠遠超出它們的遠親人類的想象。
哈佛醫學院的系統生物學家透過重複一個多世紀前進行的一項實驗,現在拿出了令人信服的證據,證明至少一種名為 Stentor roeselii 的單細胞生物,具有複雜多樣的行為策略。
研究人員表示,反覆暴露在相同的刺激下,機體實際上可以就如何應對 “改變主意”,這表明它們有能力做出相對複雜的決策過程。研究結果線上發表在 12 月 5 日的《當代生物學》(Current Biology) 上
“我們的發現表明,單個細胞比我們通常認為的要複雜得多,”本次研究作者、哈佛大學布拉瓦特尼克研究所 (Blavatnik Institute at HMS) 系統生物學副教授 Jeremy Gunawardena 說,而這種複雜性在進化上是有道理的。
“像 S. roeselii 這樣的生物在多細胞生物出現之前,就是食物鏈頂端的食肉動物,它們在許多不同的水生環境中分佈極為廣泛。它們必須聰明地弄清楚應該避免什麼,在哪裡吃,以及生物體為了生存必須做的所有其他事情。我認為很明顯,他們可以用複雜的方法來做到這一點。”Gunawardena 說。
時隔一個世紀的實驗
100 多年前,一位名叫 Herbert Spencer Jennings 的美國著名動物學家描述了一種名叫 Stentor roeseli 的單細胞淡水原生生物複雜多樣的迴避行為。但是後來相關的實驗未能重現他所看到的景象,他的說法便遭到質疑並被擱置一邊。
10 年前,在英國生物學家 Dennis Bray 的一次演講中,Herbert Spencer Jennings 在 1906 年發表的著作《低等生物的行為》中有一個特別的實驗引起了 Gunawardena 的注意。
Jennings 當時正在研究廣泛分佈的淡水原生生物 S. roeselii。這些單細胞生物以其相對較大的體積和獨特的喇叭狀身體而著稱。在這種生物的表面和喇叭 “鍾” 上佈滿了被稱為纖毛的毛髮狀突起,能夠用來遊動,並在周圍的液體中產生漩渦,把食物掃進它們的“嘴裡”。在它們身體的另一端,它們藏匿著一個抓握器,這個抓握器把它們與周圍固定在一起,使它們在進食時保持靜止。